[发明专利]半导体芯片与衬底的焊接

权利要求书

1.一种将半导体芯片焊接到衬底例如射频功率晶体管中的封壳的方法，其特征是

用由第一材料组合物组成的粘合层涂敷半导体芯片；

用由第二材料组合物组成的可焊接层覆盖粘合层；

用由第三材料组合物组成的抗氧化层覆盖所述可焊接层；

用金-锡焊料层覆盖抗氧化层；

将芯片经由所述金-锡焊料置于封壳的可焊接表面上；

将封壳和芯片暴露于其中引进了还原气体的惰性环境，并使所述封壳和芯片处于明显低于大气压的压力，同时将金-锡合金加热到高于其熔点温度的温度；

在金-锡焊料被熔化的情况下，提高气体压力；以及

当超过预定气体压力时，降低温度，使金-锡焊料凝固。

2.根据权利要求1的方法，其特征是第一材料组合物是钛-钨(TiW)，第二材料组合物是镍(Ni)，而第三材料组合物是金(Au)。

3.根据权利要求1的方法，其特征是第一材料组合物是钛(Ti)，第二材料组合物是铂(Pt)，而第三材料组合物是金(Au)。

4.根据权利要求1的方法，其特征是金-锡焊料的组分适应于来自封壳的金的补偿，致使得到具有共晶熔点或靠近所述共晶熔点的最终合金组合物。

5.根据权利要求4的方法，其特征是当封壳包括厚度为3-4μm的金层时，金-锡焊料包含75％的金和25％的锡。

6.根据权利要求1的方法，其特征是还原气体是气态甲酸。

7.一种射频功率晶体管，它包括至少一个射频功率半导体芯片和封壳，其特征是半导体芯片包括由第一材料组合物组成的粘合层、提供在所述粘合层上的由第二材料组合物组成的可焊接层、提供在所述可焊接层上的由第三材料组合物组成的抗氧化层，其中的芯片经由其合金组合物具有共晶熔点或靠近共晶熔点的金-锡焊料，被排列在可焊接封壳表面上。

8.根据权利要求7的射频功率晶体管，其特征是第一材料组合物是钛-钨(TiW)，第二材料组合物是镍(Ni)，而第三材料组合物是金(Au)。

9.根据权利要求7的射频功率晶体管，其特征是第一材料组合物是钛(Ti)，第二材料组合物是铂(Pt)，而第三材料组合物是金(Au)。